• 대한기계학회논문집B
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• 제39권10호
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• pp.831-842
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• 2015

본 논문에서는 사류펌프의 성능을 향상시키는 최적화 방법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 최적화 방법은 유동해석코드인 CFX 와 최적화 소프트웨어인 HEEDS 를 연계하는 프로세스로 이루어진다. CFX 는 유체기계해석 분야에서는 잘 알려진 소프트웨어로 해석결과의 신뢰성은 이미 검증되었으나, 새롭게 소개되고 있는 HEEDS 는 주로 구조해석 분야에서 최적화를 수행한 사례가 보고되어 있다. 이에 본 논문을 통해 유체기계에 적용하여 최적화 결과를 검토하였다. HEEDS 에는 SHERPA 라는 최적화 기법이 탑재되어 있으며, 다수의 설계변수를 설정할 수 있어 변수간의 교호작용 등을 효율적으로 검토할 수 있다. 본 논문에서는 DOE 방법으로 최적화가 이루어진 사류펌프 임펠러에 대해 개발된 방법을 적용하여 최적화 결과의 타당성과 안정성을 검토하였으며, 같은 방법을 디퓨저에 적용하여 최적화 형상을 검토하였다. 본 논문에서 개발된 최적화 방법을 이용하여 사류펌프 최적화를 수행한 결과, DOE 방법을 이용한 설계보다 개선된 결과를 적절한 시간 내에 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권11호
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• pp.909-915
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• 2009

In this paper, a study of performance improvement for a centrifugal vertical pump having specific speed of 330 is introduced. The existing model has high efficiency but needs better NPSH required performance. Such that new pump model is designed to obtain larger suction specific speed. 6 design parameters considered to affect pump performance are selected for impeller design. Key design parameters are investigated using by design of experiments and CFD, and impeller inlet diameter is increased to get better suction performance. The amount of inlet diameter increase is determined by using cavitation analysis. The results show that new design model has higher efficiency and better NPSH required performance than the existing model.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권2호
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• pp.56-59
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• 2011

The characterization of the chemical mechanical polishing (CMP) process for undensified phophosilicate glass (PSG) film is reported using design of experiments (DOE). DOE has been used by experimenters to understand the relationship between the input variables and responses of interest in a simple and efficient way, and it typically is beneficial for determining the appropriatesize of experiments with multiple process variables and making statistical inferences for the responses of interest. The equipment controllable parameters used to operate the machine consist of the down force of the wafer carrier, pressure on the back side wafer, table and spindle speeds (SS), slurry flow (SF) rate, pad condition, etc. None of these are independent ofeach other and, thus, the interaction between the parameters also needs to be understoodfor improved process characterization in CMP. In this study, we selected the five controllable equipment parameters the most recommendedby process engineers, viz. the down force (DF), back pressure (BP), table speed (TS), SS, and SF, for the characterization of the CMP process with respect to the material removal rate and film uniformity in percentage terms. The polished material is undensified PSG which is widely used for the plananization of multi-layered metal interconnects. By statistical modeling and the analysis of the metrology data acquired from a series of $2^{5-1}$ fractional factorial designs with two center points, we showed that the DF, BP and TS have the greatest effect on both the removal rate and film uniformity, as expected. It is revealed that the film uniformity of the polished PSG film contains two and three-way interactions. Therefore, one can easily infer that process control based on a better understanding of the process is the key to success in current semiconductor manufacturing, in which the size of the wafer is approaching 300 mm and is scheduled to continuously increase up to 450 mm in or slightly after 2012.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.61-66
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• 2021

In this study, we studied the alternative of plasma resistant ceramic parts that constitute plasma chambers in the semiconductor dry etching process. MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS) glass was made of 13 types of glass using the Design Of Experiments(DOE) and the effect on thermal properties such as glass transition temperature and crystallization temperature depending on the content of each composition and etching resistance to CF₄/O₂/Ar plasma gas. MAS glass showed excellent plasma resistance and surface roughness up to 20 times higher than quartz glass. As the content of Al₂O₃ and MgO increases, the plasma resistance is improved, and it has been confirmed that it has an inverse relationship with SiO₂.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.85-94
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• 2020

철도교통사업의 계획 및 시행 가능 여부를 판단 하는 데 있어, 다양한 의사결정 과정이 필수적으로 요구되며, 그 결과로 총사업비, 운영비 등을 포함한 LCC(Life Cycle Cost) 값을 예측한다. 본 연구에서는 철도교통사업 의사결정 및 LCC 도출과정을 지원하기 위한 모델링 및 시뮬레이션 기반의 분석 방식을 제안한다. 먼저, 수치적 데이터 기반의 분석이 가능하도록 기존 다양한 철도교통사업 자료를 취합하여 Cost Analysis 모델을 구성하였으며, 실험계획법 및 반응표면법 기반의 근사모델링 기법을 통해 시뮬레이션을 수행, 결과를 도출하여 분석하였다. 모델 구성 및 시뮬레이션을 효과적으로 수행하기 위해 전문적인 상용 소프트웨어 도구를 사용하였다. 연구 결과 검증을 위해 실제 추진되고 있는 철도교통사업을 선정하여 분석결과를 비교하였고, 이를 각 분야 전문가 검증 과정을 거쳐 연구 성과의 신뢰성을 검토하였다.

• Wind and Structures
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• 제20권1호
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• pp.75-93
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• 2015

This work is focused on a parametric numerical study of the barrier's bar inclination shelter effect in crosswind scenario. The parametric study combines mesh morphing and design of experiments in automated manner. Radial Basis Functions (RBF) method is used for mesh morphing and Ansys Workbench is used as an automation platform. Wind barrier consists of five bars where each bar angle is parameterized. Design points are defined using the design of experiments (DOE) technique to accurately represent the entire design space. Three-dimensional RANS numerical simulation was utilized with commercial software Ansys Fluent 14.5. In addition to the numerical study, experimental measurement of the aerodynamic forces acting on a vehicle is performed in order to define the critical wind disturbance scenario. The wind barrier optimization method combines morphing, an advanced CFD solver, high performance computing, and process automaters. The goal is to present a parametric aerodynamic simulation methodology for the wind barrier shelter that integrates accuracy and an extended design space in an automated manner. In addition, goal driven optimization is conducted for the most influential parameters for the wind barrier shelter.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.813-819
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• 2006

The state of the art for the design of swing ann actuators for optical disc drives is to obtain the high efficient dynamic characteristics, especially for the small size for the mobile information devices, It is affected by the need of consumers who wants the portable digital storage devices maintaining highly functional and removable characteristics of the optical disk drive (ODD). As a necessary consequence, the need of the small form factor (SFF) storage device has been considered as an important part in the information storage technology. In this paper. we suggest a new conceptual miniaturized swing arm type actuator that has high efficient dynamic characteristics as well as satisfies the sensitivity and the heat emission requirements for the SFF-ODD. It also uses a tracking electromagnetic (EM) circuit for a focusing motion. Due to the size constraint, the thermal problem of optical head arises; therefore, we design an efficiently heat emitted structure for the actuator.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.67-74
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• 2008

The important dynamic specifications in the aluminum automobile body design are the vibrations and crashworthiness in the views of ride comforts and safety. Thus, considerable effort has been invested into improving the performance of mechanical structures comprised of the interactive multiple sub-structures. Most mechanical structures are complex and are essentially multi-criteria optimization problems with objective functions retained as constraints. Each weight factor can be defined according to the effects and priorities among objective functions, and a feasible Pareto-optimal solution exists for the criteria-defined constraints. In this paper, a multi-criteria design based on the Pareto-optimal sensitivity is applied to the vibration qualities and crushing characteristics of front structure in the automobile body design. The vibration qualities include the idle, wheel unbalance and road shake. The crushing characteristic of front structure is the axial maximum peak load.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1063-1069
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• 2011

오늘날, 차량의 성능 향상에 따라 타이어에 대한 요구가 다양화 되고 요구성능이 고도화됨에 따라 타이어의 설계기술에 보다 다양한 기반기술들이 적극적으로 사용되기 시작하였으며, 이에 대한 많은 연구 중 타이어 형상의 최적화를 통한 타이어 성능 향상을 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 타이어 형상은 운전성능, 회전저항성, 내구성, 승차감, 소음, 내마모성 등과 같은 차량의 주요성능에 직접적인 영향을 미치는 대단히 중요한 설계인자이다. 따라서 본 연구에서는 실험계획법의 하나인 직교배열표와 회귀식을 이용하여 타이어 형상설계 시에 필요한 유한요소 해석시간을 단축시키고 유전자 알고리듬을 이용하여 타이어의 주요 성능을 만족하는 다목적 형상최적설계를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1397-1405
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• 2013

본 연구에서 탑승자 머리 보호를 위한 센터 필라 트림의 리브 패턴 최적설계는 두 가지 방법에 의해 수행된다. 첫째는 실험계획법과 반응표면법을 이용한 근사최적화 기법으로써, 상대적으로 큰 비중을 차지하는 해석비용 저감을 위하여 근사모델 구성에 필요한 최소한의 해석만을 수행하고 실제 최적화 과정에는 구성된 모델을 이용함으로써 근사적으로 최적 점을 찾아가는 방법이다. 하지만 이러한 방법은 시행착오적인 반복과정을 거쳐야 하는 단점이 있다. 따라서 저자들의 선행연구에서 제안한 순차적 실험계획법과 인공신경망을 이용하여 인자의 상한 또는 하한에 걸리지 않는 근사최적 해를 체계적인 반복과정을 통해 도출하고자 하며, 이를 수학적인 예제와 구조물 문제에 적용함으로써 실용성을 확인하고자 한다.